隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代信息傳感與計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展，具有信號(hào)感知及動(dòng)態(tài)信號(hào)處理功能的傳感器內(nèi)計(jì)算硬件受到廣泛關(guān)注。然而在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器獲取的信號(hào)常受環(huán)境噪聲干擾，導(dǎo)致輸入信號(hào)編碼誤碼率顯著增加，進(jìn)而影響計(jì)算準(zhǔn)確性。此外，單一模態(tài)感知難以反映物體綜合屬性，致使識(shí)別精度下降及誤判風(fēng)險(xiǎn)升高。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，福建師范大學(xué)劉洋教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了ZnO量子點(diǎn)/CdSe量子點(diǎn)/ZnO量子點(diǎn)疊層結(jié)構(gòu)，成功研制集信號(hào)感知、預(yù)處理與傳感器內(nèi)儲(chǔ)備池計(jì)算（Reservoir Computing, RC）于一體的全量子點(diǎn)光電憶阻器。該器件在電學(xué)激勵(lì)及紫外-可見(jiàn)光響應(yīng)中表現(xiàn)出顯著非線性與短期記憶特性，并且可以實(shí)現(xiàn)多光譜及動(dòng)態(tài)感知功能。研發(fā)的感存算一體化系統(tǒng)可同步處理多模態(tài)輸入信號(hào)，在Fashion-MNIST分類(lèi)任務(wù)中驗(yàn)證了多感官融合感知能力。值得注意的是，該器件獨(dú)特的信號(hào)預(yù)處理功能使RC系統(tǒng)編碼誤碼率顯著降低。通過(guò)動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別任務(wù)進(jìn)一步展示了傳感器內(nèi)RC系統(tǒng)對(duì)時(shí)間信號(hào)的處理能力，準(zhǔn)確率達(dá)到92.59%。這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)先進(jìn)的功能集成光電器件及智能光電子系統(tǒng)提供了一種有效的路徑。

圖片:859931e7-dba5-4ac6-a5d6-df10978a0cc9.jpg

相關(guān)研究成果以“A Full-Quantum-Dot Optoelectronic Memristor for In-Sensor Reservoir Computing System with Integrated Functions”為題，在線發(fā)表于《Advanced Functional Materials》上。

福建師范大學(xué)為該研究工作的第一完成單位，海峽柔性電子（未來(lái)科技）學(xué)院研究生林慶紅為本文第一作者，溫州理工學(xué)院朱陽(yáng)斌副教授為本文的共同第一作者；海峽柔性電子（未來(lái)科技）學(xué)院的劉洋教授和福州大學(xué)李福山教授為共同通訊作者。

相關(guān)鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202423548